JP2011119468A - 被処理体の搬送方法および被処理体処理装置 - Google Patents

被処理体の搬送方法および被処理体処理装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 各種処理における処理時間を短縮しても生産性が頭打ちになる事情を抑制できる被処理体の搬送方法を提供すること。
【解決手段】 処理室を、被処理体をｎ枚同時に処理可能に構成し（ただし、ｎは２以上の自然数とする）、搬送装置を、被処理体を前記ｎ＋１枚以上保持可能に構成し、搬送装置を用いて、ロードロック室から搬送室に対し、処理前の被処理体をｎ枚搬出する工程と、（１）搬送装置を用いて処理室から搬送室に対し、処理済の被処理体を少なくとも１枚搬出する工程と、（２）搬送装置を用いて搬送室から処理室に対し、搬送装置に保持された処理前の被処理体を少なくとも１枚搬入する工程と、を備え、（１）及び（２）の工程を、処理室に収容された処理済の被処理体が、搬送装置に保持された処理前の被処理体に全て交換されるまで繰り返す（工程２）。
【選択図】図４

Description

この発明は、被処理体の搬送方法および被処理体処理装置に関する。
電子機器の製造には被処理体が用いられ、被処理体に対して成膜やエッチング等の処理が施される。例えば、半導体集積回路装置の製造には、被処理体として半導体ウエハが用いられ、半導体ウエハに対して、成膜やエッチング等の処理が施される。これらの処理は互いに独立した処理装置にて行われるのが一般的である。例えば、成膜処理は成膜処理室を備えた成膜処理装置にて行われ、エッチング処理はエッチング処理室を備えたエッチング処理装置にて行われる。
近時、処理の一貫化を図るため、および処理装置の増加に伴うフットプリントの増大を抑えるために、搬送室の周りに複数の処理室を配置したマルチチャンバ（クラスタツール）型の被処理体処理装置が多用されるようになってきている。マルチチャンバ型の被処理体処理装置の典型例は、例えば、特許文献１に記載されている。
また、搬送室と複数の処理室との間での被処理体の搬送には、上記特許文献１、又は特許文献２に記載されるように、多関節ロボットを利用した搬送装置が使用されている。
特開２００５−６４５０９号公報 特開２００４−２８２００２号公報
成膜やエッチング等の各種処理においては、生産性を上げるために、それぞれ処理時間の短縮化が進められている。
しかしながら、各種処理における処理時間の短縮化が進んでくると、マルチチャンバ型の被処理体処理装置での処理に要する時間を律速させる要因が、処理律速から搬送律速に変化してしまう。このため、処理時間をいくら短縮しても、生産性は頭打ちになる、という事情がある。
この発明は、上記事情に鑑みて為されたもので、処理における処理時間を短縮しても生産性が頭打ちになる事情を抑制できる被処理体の搬送方法および被処理体処理装置を提供する。
上記課題を解決するため、この発明の第１の態様に係る被処理体の搬送方法は、被処理体を搬送する搬送装置が配置された搬送室と、前記搬送室の周囲に配置され、前記被処理体に処理を施す処理室と、前記搬送室の周囲に配置され、前記被処理体の周囲の環境を前記搬送室の内部の環境に変換するロードロック室と、を備えた被処理体処理装置の被処理体搬送方法であって、前記処理室を、前記被処理体をｎ枚同時に処理可能に構成し（ただし、ｎは２以上の自然数とする）、前記搬送装置を、前記被処理体を前記ｎ＋１枚以上保持可能に構成し、（０）前記搬送装置を用いて、前記ロードロック室から前記搬送室に対し、処理前の被処理体をｎ枚搬出する工程と、（１）前記搬送装置を用いて、前記処理室から前記搬送室に対し、処理済の被処理体を少なくとも１枚搬出する工程と、（２）前記搬送装置を用いて、前記搬送室から前記処理室に対し、前記搬送装置に保持された前記処理前の被処理体を少なくとも１枚搬入する工程と、を備え、前記（１）及び（２）の工程を、前記処理室に収容された前記処理済の被処理体が、前記搬送装置に保持された前記処理前の被処理体に全て交換されるまで繰り返す。
また、この発明の第２の態様に係る被処理体処理装置は、被処理体を搬入出する搬入出装置が配置された搬入出室と、前記被処理体を搬送する搬送装置が配置された搬送室と、前記搬送室の周囲に配置され、前記被処理体に処理を施す処理室と、前記搬入出室と前記搬送室との間に配置され、前記被処理体の周囲の環境を前記搬入出室の内部の環境及び前記搬送室の内部の環境との間で相互に変換するロードロック室と、を備えた被処理体処理装置であって、前記処理室を、前記被処理体をｎ枚同時に処理可能に構成し（ただし、ｎは２以上の自然数とする）、前記搬送装置及び前記搬入出装置を、前記被処理体を前記ｎ＋１枚以上保持可能に構成し、（０）前記搬送装置に対し、前記ロードロック室から前記搬送室へ前記処理前被処理体をｎ枚搬出させる手順、（１）前記搬送装置に対し、前記処理室から前記搬送室へ処理済被処理体を少なくとも１枚搬出させる手順、（２）前記搬送装置に対し、前記搬送室から前記処理室へ前記処理前被処理体を少なくとも１枚搬入させる手順、（３）前記（１）及び（２）の手順を、前記処理室に収容されたｎ枚の前記処理済被処理体が、前記搬送装置に保持されたｎ枚の前記処理前被処理体に全て交換されるまで繰り返す手順、（４）前記搬送装置に対し、前記搬送室から前記ロードロック室へｎ枚の前記処理済被処理体を搬入する手順、（５）前記搬入出装置に対し、前記処理前被処理体とは異なる、ｎ枚の別の処理前被処理体を保持させる手順、（６）前記搬入出装置に対し、前記ロードロック室から前記搬入出室へ前記処理済被処理体を少なくとも１枚搬出させる手順、（７）前記搬入出装置に対し、前記搬入出室から前記ロードロック室へ前記別の処理前被処理体を少なくとも１枚搬入させる手順、（８）前記（６）及び（７）の手順を、前ロードロック室に収容されたｎ枚の前記処理済被処理体が、前記搬入出装置に保持されたｎ枚の前記別の処理前被処理体に全て交換されるまで繰り返す手順、を実行させるプロセスコントローラを備える。
この発明によれば、各処理における処理時間を短縮しても生産性が頭打ちになる事情を抑制できる被処理体の搬送方法および被処理体処理装置を提供できる。
この発明の一実施形態に係る被処理体の搬送方法を実行することが可能な被処理体処理装置の一例を示す平面図 ロードロック室の一例を示す断面図 この発明の一実施形態に係る被処理体の搬送方法を実行することが可能な搬送装置の一例を示す斜視図 この発明の一実施形態に係る被処理体の搬送方法の一例及び比較例に係る搬送方法のタイムチャート 図４Ａに示す工程１における搬送装置の状態を示す平面図 図４Ａに示す工程３における搬送装置の状態を示す平面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を示す断面図 搬入出装置の入れ替え動作の一例を示す平面図 搬入出装置の入れ替え動作の一例を示す平面図
以下、この発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。なお、全図にわたり、共通の部分には共通の参照符号を付す。
図１は、この発明の一実施形態に係る被処理体の搬送方法を実行することが可能な被処理体処理装置の一例を概略的に示す平面図である。本例では、被処理体処理装置の一例として、被処理体として半導体ウエハを取り扱うマルチチャンバ（クラスタツール）型の半導体製造装置を例示する。
図１に示すように、半導体製造装置１は、半導体製造装置１の外部との間で被処理体である半導体ウエハ（以下ウエハ）Ｗを搬入出する搬入出部２と、ウエハＷに処理を施す処理部３と、搬入出部２と処理部３との間で搬入出するロードロック部４と、半導体製造装置１を制御する制御部５とを備えている。
搬入出部２は、搬入出室２１を備えている。搬入出室２１は、内部を大気圧、又はほぼ大気圧、例えば、外部の大気圧に対してわずかに陽圧に調圧可能である。搬入出室２１の平面形状は、本例では、長辺と、この長辺に直交する短辺とを有した矩形である。矩形の長辺の一辺は上記処理部３に上記ロードロック部４を介して相対する。長辺の他の一辺には、ウエハＷが収容された、又は空のキャリアＣが取り付けられるロードポート２２が備えられている。本例では、四つのロードポート２２ａ〜２２ｄが備えられている。ロードポート２２の数は四つに限られるものではなく、数は任意である。ロードポート２２ａ〜２２ｄには各々、図示せぬシャッターが設けられている。キャリアＣがロードポート２２ａ〜２２ｄのいずれかに取り付けられると、シャッターが外れる。これにより、外気の侵入を防止しつつ、キャリアＣの内部と搬入出室２１の内部とが連通される。矩形の短辺の位置には、キャリアＣから取り出されたウエハＷの向きを合わせるオリエンタ２３が備えられている。
処理部３は、搬送室３１と、ウエハＷに処理を施す複数の処理室３２とを備えている。本例では、一つの搬送室３１と、一つの搬送室３１の周囲に設けられた三つの処理室３２ａ〜３２ｃとを備えている。処理室３２ａ〜３２ｃはそれぞれ、内部を所定の真空度に減圧可能な真空容器として構成され、内部では、成膜又はエッチングといった処理が行われる。処理室３２ａ〜３２ｃはそれぞれゲートバルブＧ１〜Ｇ３を介して搬送室３１に接続される。
さらに、本例では、処理室３２ａ〜３２ｃの各々を、ウエハＷを複数同時に処理可能に構成している。本例では、一度に５枚のウエハを同時に処理可能に構成されている。
ロードロック部４は、複数のロードロック室４１を備えている。本例では、一つの搬送室３１の周囲に設けられた三つのロードロック室４１ａ〜４１ｃを備えている。ロードロック室４１ａ〜４１ｃはそれぞれ、内部を所定の真空度に減圧可能な真空容器として構成されるとともに、上記所定の真空度と、大気圧又はほぼ大気圧との間で圧力変換可能に構成されている。これにより、ウエハＷの周囲の環境が搬送室３１の内部の環境に変換される。ロードロック室４１ａ〜４１ｃはそれぞれゲートバルブＧ４〜G６を介して搬送室３１に接続されるとともに、ゲートバルブＧ７〜Ｇ９を介して搬入出室２１に接続される。
さらに、本例では、複数のロードロック室４１ａ〜４１ｃの各々が、ウエハＷを複数収容可能に構成されている。ウエハＷを複数収容可能に構成するためには、複数のロードロック室４１ａ〜４１ｃの各々の構造を、例えば、図２に示すように、ウエハＷを上下に複数枚に収容するような構造とすれば良い。本例では、収容可能なウエハＷの数は、処理室３２ａ〜３２ｃで同時に処理可能なウエハＷの数と同じとされている。具体的には、ロードロック室４１ａ〜４１ｃに収容可能なウエハＷの数は５枚である。
制御部５は、プロセスコントローラ５１、ユーザーインターフェース５２、及び記憶部５３を含んで構成される。プロセスコントローラ５１は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなる。ユーザーインターフェース５２は、オペレータが半導体製造装置１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、半導体製造装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等を含む。記憶部５３は、半導体製造装置１において実施される処理を、プロセスコントローラ５１の制御にて実現するための制御プログラム、各種データ、及び処理条件に応じて半導体製造装置１に処理を実行させるためのレシピが格納される。レシピは、記憶部５３の中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体はコンピュータ読み取り可能なもので、例えば、ハードディスクであっても良いし、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば、専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。任意のレシピはユーザーインターフェース５２からの指示等にて記憶部５３から呼び出され、プロセスコントローラ５１において実行されることで、プロセスコントローラ５１の制御のもと、半導体製造装置１においてウエハＷに対する処理が実施される。
搬入出室２１の内部には、搬入出装置２４が配置されている。搬入出装置２４は、キャリアＣと搬入出室２１との相互間でのウエハＷの搬入出、搬入出室２１とオリエンタ２３との相互間でのウエハＷの搬入出、及び搬入出室２１とロードロック室４１ａ〜４１ｃとの相互間でのウエハＷの搬入出を行う。搬入出装置２４は、搬入出室２１の長辺方向に沿って延びるレール２５上を走行可能に構成される。
搬送室３１の内部には、搬送装置３４が配置されている。搬送装置３４は、複数のロードロック室４１ａ〜４１ｃと搬送室３１との相互間でのウエハＷの搬入出、搬送室３１と複数の処理室３２ａ〜３２ｃとの相互間での搬入出を行う。搬送装置３４は、本例では、搬送室３１のほぼ中央に配置される。
さらに、本例の搬入出装置２４は、先端にハンド２７が取り付けられた多関節アーム２６を複数本有する。これら多関節アーム２６の総数は、ロードロック室４１ａ〜４１ｃに収容可能なウエハＷの数よりも多い数に設定される。また、ウエハＷを一度に入れ替えする枚数（入替数）も考慮される。
例えば、搬入出装置２４が、ウエハＷを１枚ずつ入れ替えする方式の場合には、ロードロック室４１ａ〜４１ｃに収容可能なウエハＷの数を“ｍ”とすると、次の数に設定される。
多関節アーム２６の総数 ＝ ｍ ＋ １（入替数）
また、搬入出装置２４が、ウエハＷを２枚ずつ入れ替えする方式の場合には、次の数に設定される。
多関節アーム２６の総数 ＝ ｍ ＋ ２（入替数）
本例では、入替数を“１”とし、ロードロック室４１ａ〜４１ｃに収容可能なウエハＷの数を“５”とした例を示しているので、多関節アーム２６の総数は“６（参照符号２６ａ〜２６ｆ）”となる。また、ハンド２７の総数も“６（参照符号２７ａ〜２７ｆ）”となる。
さらに、本例の搬送装置３４もまた、先端にピック３７が取り付けられ、伸縮及び回転可能なトランスファアーム３６を複数本有する。これらトランスファアーム３６の総数は、処理室３２ａ〜３２ｃで同時処理可能なウエハＷの枚数よりも多い数に設定され、かつ、入替数が考慮される。
例えば、搬送装置３４が、ウエハＷを１枚ずつ入れ替えする方式の場合には、処理室３２ａ〜３２ｃで同時処理可能なウエハＷの数を“ｎ”とすると、次の数に設定される。
トランスファアーム３６の総数 ＝ ｎ ＋ １（入替数）
また、搬送装置３４が、ウエハＷを２枚ずつ入れ替えする方式の場合には、次の数に設定される。
トランスファアーム３６の総数 ＝ ｎ ＋ ２（入替数）
本例では、入替数を“１”とし、処理室３２ａ〜３２ｃで同時処理可能なウエハＷの数を
“５”とした例を示しているので、トランスファアーム３６の総数は“６（参照符号３６ａ〜３６ｆ）”となる。また、ピック３７の総数も“６（参照符号３７ａ〜３７ｆ）”となる。
次に、この発明の一実施形態に係る被処理体の搬送方法の一例を説明する。
図３は、この発明の一実施形態に係る被処理体の搬送方法を実行することが可能な搬送装置３４の一例を示す斜視図である。図３には、図１に示した搬送装置３４がより詳細に示されている。
図３に示すように、搬送装置３４は、上下方向に昇降可能、かつ、旋回可能に構成された本体３８を備えている。本体３８には、それぞれ独立して水平方向に伸縮可能な６本のトランスファアーム３６ａ〜３６ｆが取り付けられている。トランスファアーム３６ａ〜３６ｆそれぞれの先端にはウエハＷを保持させるピック３７ａ〜３７ｆが取り付けられている。
ロードロック室４１ａ〜４１ｃのいずれかから処理前のウエハＷを受け取る際、処理前のウエハＷはピック３７ａ〜３７ｆの全てに保持させない。ピック３７ａ〜３７ｆの少なくとも１つは空いている状態とする。本例では、ピック３７ｆを空いている状態としている。空いている状態のピック３７ｆには、処理室３２ａ〜３２ｃのいずれかから処理済のウエハＷを受け取るために使用される。本例では入替数が１枚であるので、空いている状態のピックはピック３７ｆの１箇所のみとしているが、入替数が２枚であるときには、２箇所のピックを空いている状態とすれば良い。
図４Ａはこの発明の一実施形態に係る被処理体の搬送方法の一例のタイムチャート、図４Ｂは比較例に係る搬送方法のタイムチャート、図５Ａは図４Ａに示す工程１における搬送装置３４の状態を示す平面図、図５Ｂは図４Ａに示す工程３における搬送装置３４の状態を示す平面図である。
図４Ａに示すように、一実施形態においては、まず、処理室３２ａ〜３２ｃにおいてウエハＷへの処理が行われている間、搬送装置３４を用いて、ロードロック室４１ａ〜４１ｃのいずれかから搬送室３１に対し、次に処理される処理前のウエハＷを、例えば５枚搬出し、ピック３７ａ〜３７ｅに保持させる。次いで、搬送装置３４を、処理室３２ａ〜３２ｃのうち、ウエハＷの交換が必要な処理室へのアクセスポジションに旋回させておく（工程１）。ここまでの状態を図５Ａに示す。図５Ａに示す例においては、ロードロック室４１ａから搬出した処理前のウエハＷ６〜Ｗ１０をピック３７ａ〜３７ｅに保持させた後、搬送装置３４を、処理室３２ｃへのアクセスポジションＡ１に旋回させておく例が示されている。
次に、処理室３２ａ〜３２ｃのうち、例えば、処理室３２ｃにおける５枚のウエハＷ（Ｗ１〜Ｗ５）への処理が終了したら、搬送装置３４を用いて、処理室３２ｃから搬送室３１に対し、処理済のウエハＷ１を１枚搬出し、空のピック３７ｆに保持させる。
次に、搬送装置３４を用いて、搬送室３１から処理室３２ｃに対し、ピック３７ａ〜３７ｅのいずれかに保持された処理前のウエハＷ６〜Ｗ１０のうちの１枚を搬入する。
搬送室３１と処理室３２ｃとの間で行われる処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替えの具体的な一例を図６Ａ〜図６Ｈに示す。図６Ａ〜図６Ｈに示す断面は、図５Ａ中の６−６線に沿った断面に相当する。
まず、図６Ａに示すように、搬送装置３４は、ピック３７ａ〜３７ｅに処理前のウエハＷ６〜Ｗ１０が保持され、アクセスポジションＡ１、本例ではゲートバルブＧ３の前に正対する位置に旋回されている。処理室３２ｃにおける処理が終了した後、サセプタ３２１からリフトピン３２２を上昇させ、処理済ウエハＷ１をサセプタ３２１上から離脱させる。
次に、図６Ｂに示すように、ゲートバルブＧ３を開け、搬送室３１の内部を処理室３２ｃの内部に連通させる。次いで、最下段のトランスファアーム３６ｆを伸ばし、空のピック３７ｆを処理済ウエハＷ１の下方に位置させる。次いで、リフトピン３２２を下降させ、処理済ウエハＷ１を空のピック３７ｆ上に受け渡す。
次に、図６Ｃに示すように、トランスファアーム３６ｆを縮ませ、ピック３７ｆを旋回時の位置（元の位置）に戻す。
次に、図６Ｄに示すように、搬送装置３４を下降させ、最下段から２番目のトランスファアーム３６ｅを伸ばし、処理前ウエハＷ１０を保持しているピック３７ｅをサセプタ３２１の上方に位置させる。
次に、図６Ｅに示すように、リフトピン３２２を上昇させ、処理前ウエハＷ１０をリフトピン３２２に受け渡す。次いで、トランスファアーム３６ｅを縮ませる。このとき、ピック３７ｅは、旋回時の位置（元の位置）まで戻される必要はなく、ピック３７ｅがウエハの下降及び上昇の支障にならない途中の位置まで戻されれば良い。途中まで戻すことにより、ピック３７ｅを旋回時の位置（元の位置）まで戻す場合に比較して、ウエハの入れ替え時間を短縮できる利点が得られる。次いで、リフトピン３２２を下降させ、処理前ウエハＷ１０をサセプタ３２１上に載置する。
次に、図６Ｆに示すように、サセプタ３２１を旋回させ、処理済ウエハＷ２を、アクセスポジションＡ１に正対する位置に移動させる。次いで、サセプタ３２１からリフトピン３２２を上昇させ、処理済ウエハＷ２をサセプタ３２１上から離脱させる。
次に、図６Ｇに示すように、トランスファアーム３６ｅを伸ばし、空となったピック３７ｅを処理済ウエハＷ２の下方に位置させる。次いで、リフトピン３２２を下降させ、処理済ウエハＷ２をピック３７ｅ上に受け渡す。
次に、図６Ｈに示すように、トランスファアーム３６ｅを縮ませ、ピック３７ｅを旋回時の位置（元の位置）に戻す。
このような入れ替え動作を、処理室３２ｃに収容された処理済ウエハＷ１〜Ｗ５が、ピック３７ａ〜３７ｅに保持された処理前ウエハＷ６〜Ｗ１０に全て交換されるまで繰り返す（工程２）。そして、本一実施形態においては、この工程２を、搬送装置３４をアクセスポイントＡ１から旋回させることなく、トランスファアーム３６ａ〜３７ｆの伸縮動作及び搬送装置３４の垂直移動動作だけで行う。
このようにして、一実施形態においては、処理済ウエハＷ１〜Ｗ５が、処理前ウエハＷ６〜Ｗ１０に交換される。
次に、ウエハＷが交換された処理室３２ｃにおいてウエハＷ６〜Ｗ１０への処理を開始する。この処理が行われている間、搬送装置３４を用いて、搬送室３１からロードロック室４１ａ〜４１ｃのいずれか、本一実施形態においてはロードロック室４１ａに対し、処理済ウエハＷ１〜Ｗ５と、次に処理される処理前ウエハＷ１１〜Ｗ１５との入れ替えを行う（工程３）。この際、図５Ｂに示すように、ピック３７ｂ〜３７ｆに処理済ウエハＷ１〜Ｗ５を保持した搬送装置３４は、アクセスポジションＡ１から、ロードロック室４１ａへのアクセスポジションＡ２に旋回させる。この後、搬送装置３４は、処理済ウエハＷ１〜Ｗ５を、処理前ウエハＷ１１〜Ｗ１５に入れ替える。この際の入れ替え動作は、サセプタ３２１のように複数のウエハを水平配置するタイプと、ロードロック室４１ａのように複数のウエハを垂直配置するタイプとの相違はあるが、例えば、図６Ａ〜図６Ｈに示した入れ替え動作と同様に行えば良い。即ち、まず、空のピック３７ａに処理前ウエハＷ１１を保持し、ウエハＷ１１がピック３７ａに受け渡されることによって空いたロードロック室４１ａの載置箇所に、処理済ウエハＷ１〜Ｗ５のうちの１枚、例えば処理済ウエハＷ５を受け渡す。次いで、処理済ウエハＷ５が受け渡されることによって空となったピック３７ｂに次の処理前ウエハＷ１２を受け渡す。このような動作を繰り返すことによって、処理済ウエハＷ１〜Ｗ５を、処理前ウエハＷ１１〜Ｗ１５に順次入れ替えていく。このような入れ替え動作を、本一実施形態においては、搬送装置３４を、図５Ｂに示したようにアクセスポジションＡ２から旋回させることなく、トランスファアーム３６ａ〜３７ｆの伸縮動作及び搬送装置３４の垂直移動動作だけで行う。
このような一実施形態に係る被処理体の搬送方法においては、搬送室３１と処理室３２ａ〜３２ｃとの間でのウエハの入れ替え、並びに搬送室３１とロードロック室４１ａ〜４１ｃとの間でのウエハの入れ替えを、処理室３２ａ〜３２ｃで同時処理することが可能なウエハの枚数分一括して行う。このため、図４Ｂに示す比較例のように、ウエハの入れ替えを、例えば、ウエハ１枚ごとにロードロック室→処理室→ロードロック室→処理室→…のように搬送装置を旋回動作させて、処理済ウエハを処理前ウエハに入れ替える場合に比較して、より短い時間で、処理済ウエハを処理前ウエハＷに交換することができる。
したがって、一実施形態に係る被処理体の搬送方法によれば、各処理における処理時間を短縮しても生産性が頭打ちになる事情を抑制できる被処理体の搬送方法を得ることができる。
また、上述したように、処理済ウエハと処理前ウエハとの入れ替え動作を、例えば、ウエハ１枚ごとには搬送装置を旋回動作させながら行うと、入れ替え時間が長くなる。この事情を考慮すると、搬入出室２１に配置された搬入出装置２４においても、搬送装置３４と同様な入れ替え動作をさせることが好ましい。
搬入出装置２４の入れ替え動作の一例を図７Ａ及び図７Ｂに示す。
図７Ａには、キャリアＣから搬出した処理前ウエハＷ１６〜Ｗ２０を、搬入出装置２４のピック２７ａ〜２７ｆのうち、最下段のピック２７ｆ以外のピック２７ａ〜２７ｅに保持させた後、搬入出装置２４をロードロック室４１ａへのアクセスポジションＡ３に水平移動及び旋回させて移動しておく例が示されている。
搬入出装置２４は、アクセスポジションＡ３から水平移動動作及び旋回動作を行うことなく、多関節アーム２６ａ〜２６ｆの伸縮動作及び搬送装置３４の垂直移動動作だけで、ピック２７ａ〜２７ｅに保持した処理前ウエハＷ１６〜Ｗ２０を、ロードロック室４１ａに収容された処理済ウエハＷ１〜Ｗ５と入れ替える。この入れ替え動作は、複数のウエハを水平配置するタイプと垂直配置するタイプとの相違こそあるが、図６Ａ〜図６Ｈに示した入れ替え動作と同様な動作で行われれば良い。
例えば、最初に、最下段の空のピック２７ｆに処理済ウエハＷ１を保持する。次いで、ウエハＷ１がピック２７ｆに受け渡されることによって空いたロードロック室４１ａの載置箇所に、処理前ウエハＷ１６〜Ｗ２０のうちの１枚、例えばピック２７ｅに保持された処理済ウエハＷ１６を受け渡す。次いで、処理済ウエハＷ１６が受け渡されることによって空となったピック２７ｅに次の処理済ウエハＷ２を受け渡す。このような動作を繰り返すことによって、ロードロック室４１ａ内に収容されていた処理済ウエハＷ１〜Ｗ５が、処理前ウエハＷ１６〜Ｗ２０に交換される。このような入れ替え動作を、搬入出装置２４を、アクセスポジションＡ３から水平移動動作及び旋回動作を行うことなく、多関節アーム２６ａ〜２６ｆの伸縮動作及び搬入出装置２４の垂直移動動作だけで行う。
また、上記入れ替え動作は、搬入出装置２４からキャリアＣへの入れ替えにおいても同様に行われる。
例えば、図７Ｂに示すように、搬入出装置２４は、ロードロック室４１ａから搬出した処理済ウエハＷ１〜Ｗ５を、ピック２７ａ〜２７ｆのうち、最上段のピック２７ａ以外のピック２７ｂ〜２７ｆに保持する。次いで、この状態の搬入出装置２４をレール２５に沿って水平移動させた後、搬入出装置２４の多関節アーム２６ａ〜２６ｆを、例えば、ロードポート２２ｃに載置されたキャリアＣへのアクセスポジションＡ４に旋回させる。次いで、空のピック２７ａに処理前ウエハＷ２１を保持させる。次いで、ウエハＷ２１がピック２７ａに受け渡されることによって空いたキャリアＣの載置箇所に、処理済ウエハＷ１〜Ｗ５のうちの１枚、例えば処理済ウエハＷ５を受け渡す。次いで、処理済ウエハＷ５が受け渡されることによって空となったピック２７ｂに次の処理前ウエハＷ２２を受け渡す。このような動作を繰り返すことによって、処理済ウエハＷ１〜Ｗ５がキャリアＣへ収容され、反対にキャリアＣに収容されていた処理前ウエハＷ２１〜Ｗ２５がピック２７ａ〜２７ｆのうち、最下段のピック２７ｆ以外のピック２７ａ〜２７ｅに保持される。このような入れ替え動作を、搬入出装置２４をアクセスポジションＡ４から水平移動動作及び旋回動作を行うことなく、多関節アーム２６ａ〜２６ｆの伸縮動作及び搬入出装置２４の垂直移動動作だけで行う。
このように、搬入出装置２４においても、搬送装置３４と同様な入れ替え動作をさせることによって、搬入出装置２４による入れ替え動作に要する時間を短縮することができる。
以上説明したような一実施形態に係る搬送方法は、プロセスコントローラ５１によって、搬送装置３４、及び搬入出装置２４に対して実行される。
以上、この発明を一実施形態にしたがって説明したが、この発明は上記一実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。また、この発明の実施形態は、上記一実施形態が唯一のものでもない。
例えば、上記一実施形態においては処理室３２の数を３つ、ロードロック室４１の数を３つとしたが、処理室３２及びロードロック室４１の数は、上記一実施形態に示した数に限られるものではない。
また、上記一実施形態においては処理室３２で同時処理可能なウエハＷの数を５枚としたが、処理室３２で同時処理可能なウエハＷの数は５枚に限られるものではない。処理室３２で同時処理可能なウエハＷの数をｎとした場合には、ｎは２以上の自然数であればよい。
さらに、上記一実施形態においてはロードロック室４１を、ウエハＷを複数枚収容可能に構成したが、ロードロック室４１はウエハＷを１枚だけ収容するものに変形することも可能である。
その他、この発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々に変形することができる。
３１…搬送室、３２（３２ａ〜３２ｃ）…処理室、３４…搬送装置、３６（３６ａ〜３６ｆ）…トランスファアーム、３７（３７ａ〜３７ｆ）…ピック、４１（４１ａ〜４１ｃ）…ロードロック室。

Claims (4)

  1. 被処理体を搬送する搬送装置が配置された搬送室と、前記搬送室の周囲に配置され、前記被処理体に処理を施す処理室と、前記搬送室の周囲に配置され、前記被処理体の周囲の環境を前記搬送室の内部の環境に変換するロードロック室と、を備えた被処理体処理装置の被処理体搬送方法であって、
    前記処理室を、前記被処理体をｎ枚同時に処理可能に構成し（ただし、ｎは２以上の自然数とする）、
    前記搬送装置を、前記被処理体を前記ｎ＋１枚以上保持可能に構成し、
    （０） 前記搬送装置を用いて、前記ロードロック室から前記搬送室に対し、処理前の被処理体をｎ枚搬出する工程と、
    （１） 前記搬送装置を用いて、前記処理室から前記搬送室に対し、処理済の被処理体を少なくとも１枚搬出する工程と、
    （２） 前記搬送装置を用いて、前記搬送室から前記処理室に対し、前記搬送装置に保持された前記処理前の被処理体を少なくとも１枚搬入する工程と、
    を備え、
    前記（１）及び（２）の工程を、前記処理室に収容された前記処理済の被処理体が、前記搬送装置に保持された前記処理前の被処理体に全て交換されるまで繰り返すことを特徴とする被処理体の搬送方法。
  2. 前記搬送装置が保持可能な前記被処理体の枚数が、前記処理室で同時処理可能な前記被処理体の数よりも、前記搬送装置が前記被処理体を一度に入れ替えする枚数の分だけ多いことを特徴とする請求項１に記載の被処理体の搬送方法。
  3. 前記処理室での前記被処理体に対する処理中に、前記搬送室から前記ロードロック室に対する前記処理済の被処理体の搬入、及び前記ロードロック室から前記搬送室に対する次に処理される処理前の被処理体の搬出が行われることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の被処理体の搬送方法。
  4. 被処理体を搬入出する搬入出装置が配置された搬入出室と、
    前記被処理体を搬送する搬送装置が配置された搬送室と、
    前記搬送室の周囲に配置され、前記被処理体に処理を施す処理室と、
    前記搬入出室と前記搬送室との間に配置され、前記被処理体の周囲の環境を前記搬入出室の内部の環境及び前記搬送室の内部の環境との間で相互に変換するロードロック室と、を備えた被処理体処理装置であって、
    前記処理室を、前記被処理体をｎ枚同時に処理可能に構成し（ただし、ｎは２以上の自然数とする）、
    前記搬送装置及び前記搬入出装置を、前記被処理体を前記ｎ＋１枚以上保持可能に構成し、
    （０） 前記搬送装置に対し、前記ロードロック室から前記搬送室へ前記処理前被処理体をｎ枚搬出させる手順、
    （１） 前記搬送装置に対し、前記処理室から前記搬送室へ処理済被処理体を少なくとも１枚搬出させる手順、
    （２） 前記搬送装置に対し、前記搬送室から前記処理室へ前記処理前被処理体を少なくとも１枚搬入させる手順、
    （３） 前記（１）及び（２）の手順を、前記処理室に収容されたｎ枚の前記処理済被処理体が、前記搬送装置に保持されたｎ枚の前記処理前被処理体に全て交換されるまで繰り返す手順、
    （４） 前記搬送装置に対し、前記搬送室から前記ロードロック室へｎ枚の前記処理済被処理体を搬入する手順、
    （５） 前記搬入出装置に対し、前記処理前被処理体とは異なる、ｎ枚の別の処理前被処理体を保持させる手順、
    （６） 前記搬入出装置に対し、前記ロードロック室から前記搬入出室へ前記処理済被処理体を少なくとも１枚搬出させる手順、
    （７） 前記搬入出装置に対し、前記搬入出室から前記ロードロック室へ前記別の処理前被処理体を少なくとも１枚搬入させる手順、
    （８） 前記（６）及び（７）の手順を、前ロードロック室に収容されたｎ枚の前記処理済被処理体が、前記搬入出装置に保持されたｎ枚の前記別の処理前被処理体に全て交換されるまで繰り返す手順、
    を実行させるプロセスコントローラを備えることを特徴とする被処理体処理装置。
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